Caracterização do gene da metiltransferase presente no cluster do antígeno-O em Burkholderia seminalis TC3.4.2R3 e seu papel na síntese de antimicrobianos

• Processo: 18/04397-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Welington Luiz de Araújo
• Beneficiário: Sarina Tsui
• Supervisor: Miguel A. Valvano
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Queen's University Belfast, Irlanda do Norte
• Vinculado à bolsa: 16/17173-3 - Caracterização do gene da metiltransferase presente no cluster do antígeno-O em Burkholderiaseminalis TC3.4.2R3 e seu papel na síntese de antimicrobianos, BP.DR
• Assunto(s): Mutagênese Burkholderia Virulência Genômica funcional Controle biológico Lipopolissacarídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biocontrole | Burkholderia | Função Gênica | Lps | Mutagênese | Virulência | Genômica funcional

Resumo

Burkholderia é objeto de estudos que visam várias aplicações biotecnológicas como agentes de controle biológico, promotores de crescimento de plantas e biorremediação como produtores de moléculas principais de interesse. A linhagem Burkholderia seminalis TC3.4.2R3 é um endofítico isolado de raízes de cana-de-açúcar e apresenta a capacidade de inibir fungos e bactérias patogênicas da planta. Os clusters de genes de B. seminalis TC3.4.2R3 associados à síntese de compostos antimicrobianos foram identificados através da análise de uma biblioteca de mutantes aleatórios de mini-transposon Tn5 em estudos anteriores, entre eles, uma metiltransferase (Bsem_02858). Este gene está localizado próximo do cluster antigêno-O, que é responsável pela síntese de LPS (lipopolissacarídeo) e também por interações microbianas. Observou-se que a mutação neste gene altera o padrão de interação entre B. seminalis TC3.4.2R3 e microorganismos fitopatogênicos (como Fusarium oxysporum, Ceratocystis fimbriata, Ceratocystis paradoxa e Colletotrichum sp.), portanto, acreditamos que existe um possível envolvimento de metiltransferase na produção de compostos antibióticos. No entanto, conhecimento sobre os mecanismos de interação e controle dos metabolitos com propriedades antimicrobianas em Burkholderia spp. ainda é incipiente. Nosso principal objetivo é alcançar uma melhor compreensão dos possíveis mecanismos envolvidos na inibição de patógenos das plantas por B. seminalis TC3.4.2R3 e o papel do gene da metiltransferase neste processo. O estágio de pesquisa no exterior visa a obtenção e análise de mutantes com genes de metiltransferase, glicosiltransferase e outros genes próximos do cluster de antígenos O como responsáveis pela polimerização da estrutura do antígeno O e, então, a correlação entre estes genes e o B. Capacidade antibiótica seminalis. Além disso, B. seminalis TC3.4.2R3 obteve mutantes, cepas de tipo selvagem e também Burkholderia cenocepacia serão avaliadas quanto à atividade de virulência em modelos de infecção de macrófagos e larvas (Galleria mellonella), o que permitirá a compreensão dos mecanismos relacionados à interação entre B. seminalis TC3.4.2R3 e organismos no meio ambiente. A pesquisa será realizada no Instituto Wellcome-Wolfson de Medicina Experimental, Queen's University of Belfast, sob a supervisão do Prof. Dr. Miguel A. Valvano, que tem uma vasta experiência no estudo do lipopolissacarídeos ao nível molecular por várias abordagens. Os resultados contribuirão para o enriquecimento da tese da candidata, que se segue com a análise bioquímica e metabolômica de extratos de LPS com atividade antimicrobiana obtidos de B. seminalis TC3.4.2R3.